JP2006519475A - Free-standing contact structure formed directly on a module without casing - Google Patents

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エックハルト　ヴォルフガング
ツァプフ イェルク
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Abstract

ケーシングのないモジュール上に直接に自立コンタクト構造体を形成する。これは絶縁材料層と導電材料層とをモジュールおよび支持体上に被着し、その後これを支持体からふたたび剥離させることによって形成される。A self-supporting contact structure is formed directly on the module without the casing. This is formed by depositing an insulating material layer and a conductive material layer on the module and the support, and then peeling it again from the support.

Description

ケーシングのない電子モジュールの端子パッドから大きなはんだ付け可能なコンタクト面への接続を行うために、リードフレームを利用することが知られている。コンタクトすべき素子はたいていスタンピングされた金属のコンタクト用支持体、いわゆるリードフレーム上に載置され、モジュールの端子パッドとコンタクト用支持体の個々のリードとがワイヤボンディングにより電気的に接続される。   It is known to use a lead frame to make a connection from a terminal pad of an electronic module without a casing to a large solderable contact surface. The elements to be contacted are usually placed on a stamped metal contact support, a so-called lead frame, and the terminal pads of the module and the individual leads of the contact support are electrically connected by wire bonding.

ケーシングのないモジュールのコンタクトを形成する別の手段はいわゆるテープオートメーテッドボンディング技術ＴＡＢを使用することである。ここでははんだ付け可能な狭い内部コンタクトと広い外部コンタクトとを備えたフレキシブルな構造体、いわゆるスパイダが製造される。コンタクトすべきモジュールの端子パッドは内部コンタクトに接続される。外部コンタクトは回路支持体とのコンタクト形成に用いられる。   Another means of forming the contacts of the module without the casing is to use the so-called tape automated bonding technology TAB. Here, a flexible structure with a narrow solderable internal contact and a wide external contact, the so-called spider, is produced. The terminal pad of the module to be contacted is connected to the internal contact. The external contact is used to form a contact with the circuit support.

したがって本発明の課題は、特に電力デバイスに適したケーシングのないモジュールのコンタクト手段を低コストで提供することである。   The object of the present invention is therefore to provide a low-cost contact means for a module without casing which is particularly suitable for power devices.

この課題は独立請求項に記載の本発明の特徴により解決される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載されている。   This problem is solved by the features of the invention as described in the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.

本発明の着想は、プレーナ形の導電性および絶縁性の構造体をまず支持体上に形成し、後にそこから剥離させて自立構造体とするところにある。   The idea of the present invention is that a planar conductive and insulating structure is first formed on a support and then peeled away from it to form a self-supporting structure.

これに応じて本発明のモジュールの製造方法では、まず絶縁材料層がモジュール上およびこのモジュールに近接して配置された支持体上に被着される。ここで特に支持体は絶縁材料層の全面をカバーしなくてよい。次にモジュールの電気コンタクト面の少なくとも一部が絶縁材料層を被着する際に空けたままとされるかおよび／または絶縁材料層の被着後に露出される。次のステップでは、導電材料層が絶縁材料層上およびモジュールの電気コンタクト面上に被着される。最後に絶縁材料層が支持体から剥離される。   Accordingly, in the method for manufacturing a module of the present invention, first, an insulating material layer is deposited on the module and on a support disposed close to the module. In particular, the support does not have to cover the entire surface of the insulating material layer. Next, at least a portion of the electrical contact surface of the module is left empty when applying the insulating material layer and / or exposed after applying the insulating material layer. In the next step, a conductive material layer is deposited on the insulating material layer and on the electrical contact surface of the module. Finally, the insulating material layer is peeled from the support.

もちろん本発明の範囲内で、コンタクト面を備えたモジュールを複数個製造して大きなデバイスを作成してもよいし、および／または複数のコンタクト面を備えたモジュールを製造してもよい。   Of course, within the scope of the present invention, a plurality of modules with contact surfaces may be manufactured to make a large device and / or a module with a plurality of contact surfaces may be manufactured.

導電材料層は付加的に絶縁材料層によって覆われていない支持体の領域にも被着される。この場合、絶縁材料層のほか、導電材料層が支持体から剥離される。   The conductive material layer is additionally applied to areas of the support that are not covered by the insulating material layer. In this case, in addition to the insulating material layer, the conductive material layer is peeled from the support.

第１の手段に代えてまたはこれに加えて、本発明のモジュールの製造方法では、まず、絶縁材料層がモジュール上に被着される。次にモジュールの電気コンタクト面の少なくとも一部が絶縁材料層の被着時に空けたままとされるかおよび／または絶縁材料層の被着後に露出される。次のステップでは、導電材料層が絶縁材料層上、モジュールの電気コンタクト面上およびモジュールに近接して配置された支持体上に被着される。ここで特に支持体は導電材料層の全面をカバーしなくてよい。最後に絶縁材料層が支持体から剥離される。   In place of or in addition to the first means, in the module manufacturing method of the present invention, an insulating material layer is first deposited on the module. Next, at least a portion of the electrical contact surface of the module is left empty when the insulating material layer is applied and / or exposed after the insulating material layer is applied. In the next step, a conductive material layer is deposited on the insulating material layer, on the electrical contact surface of the module and on a support placed in close proximity to the module. Here, in particular, the support does not have to cover the entire surface of the conductive material layer. Finally, the insulating material layer is peeled from the support.

こうした絶縁材料層および導電材料層により、プレーナ形の導電性および絶縁性の自立構造体がモジュールに接して形成される。   With such an insulating material layer and a conductive material layer, a planar conductive and insulating self-supporting structure is formed in contact with the module.

周囲影響に対する保護のためのパシベーションとして、モジュールおよび各層は少なくとも部分的にケーシングに収容されるかおよび／またはカバーで被覆される。例えばこのためにモジュール、絶縁材料層および／または導電材料層は相互に充填される。これは例えばグローブトップ（Tropfenpassivierung）またはシリコンゲルでのオーバーモールド（Rahmenverguss）により行われる。グローブトップまたはオーバーモールドに代えてシートラミネーションを行うこともできる。プラスティックシートカバーまたはグローブトップに代えてまたはこれに加えて、ニッケル‐金保護層を用いることもできる。   As a passivation for protection against ambient influences, the module and each layer are at least partially housed in a casing and / or covered with a cover. For example, for this purpose, the module, the insulating material layer and / or the conductive material layer are filled with each other. This is done, for example, by glove top (Tropfenpassivierung) or overmolding (Rahmenverguss) with silicone gel. Sheet lamination can be performed instead of the glove top or overmold. A nickel-gold protective layer may be used instead of or in addition to the plastic seat cover or glove top.

有利には、支持体は少なくとも部分的に小さな表面接着性を有する。特に支持体はテフロンコーティングされているかおよび／またはテフロンから成る。   Advantageously, the support has at least a partial surface adhesion. In particular, the support is Teflon coated and / or consists of Teflon.

また支持体はモジュール用の保持部材を有するか、および／または導電材料層および／または絶縁材料層の剥離のための排出部材を有する。   The support also has a holding member for the module and / or a discharge member for peeling off the conductive material layer and / or the insulating material layer.

モジュールのコンタクト面を露出させるために、絶縁材料層にモジュール表面積の６０％以上、特に有利には表面積の８０％以上のウィンドウが開口される。したがって本発明の方法はコンタクト形成に際して平坦な導体によりコンタクトウィンドウすなわちコンタクト面に相応する面積が形成される電力デバイスに特に適している。このウィンドウはモジュールのうち最大面積の取れる箇所、つまり支持体から遠いほうの側に開口される。その面積の絶対値は５０ｍｍ２以上、有利には７０ｍｍ２以上、特に有利には１００ｍｍ２以上である。 In order to expose the contact surface of the module, a window of 60% or more of the module surface area, particularly preferably 80% or more of the surface area, is opened in the insulating material layer. Therefore, the method of the present invention is particularly suitable for power devices in which the contact window, ie the area corresponding to the contact surface, is formed by a flat conductor during contact formation. This window is opened in the place where the maximum area of the module can be taken, that is, on the side farther from the support. The absolute value of the area is 50 mm 2 or more, preferably 70 mm 2 or more, particularly preferably 100 mm 2 or more.

モジュールのコンタクト面を露出させることに代えてまたはこれに加えて、絶縁材料層を被着する際に、モジュールのコンタクト面の少なくとも一部、すなわち表面積の６０％以上、有利には表面積の８０％以上を空けたままにしておくこともできる。   Instead of or in addition to exposing the contact surface of the module, when applying the insulating material layer, at least part of the contact surface of the module, i.e. 60% or more of the surface area, preferably 80% of the surface area You can leave the above empty.

モジュールエッジをしっかりカバーするために、絶縁材料層にはモジュール表面積の９９．９％未満、有利には表面積の９９％未満、特に有利には表面積の９５％未満のウィンドウを開口される。   In order to firmly cover the module edge, the insulating material layer is opened with a window of less than 99.9% of the module surface area, preferably less than 99% of the surface area, particularly preferably less than 95% of the surface area.

モジュールが支持体上または支持体のなかに配置されることにより、支持体およびモジュールが１つの表面輪郭を形成する。絶縁材料層は特にこのように延在する表面輪郭に相応するようにモジュールおよび支持体上に被着される。これに対して従来技術ではロジックチップがポリマーに埋め込まれる場合、ポリマー層全体ではなくその下面しか表面輪郭に追従していなかった。   By placing the module on or in the support, the support and the module form a surface profile. A layer of insulating material is deposited on the module and the support, in particular corresponding to the surface profile extending in this way. On the other hand, in the prior art, when the logic chip is embedded in the polymer, only the lower surface of the logic chip follows the surface contour, not the entire polymer layer.

本発明では絶縁材料層がモジュールおよび支持体によって形成される表面輪郭に追従することにより、特にモジュールが電力半導体として使用される場合、２つの利点が同時に得られる。その１つめは支持体の反対側のモジュールエッジの上方でも絶縁材料層の充分な厚さが保証され、高電圧または高い電界強度がかかったときのブレークダウンが阻止されるということである。２つめは、ふつうきわめて厚くなる電力デバイスにおいて、場合により後にこのモジュールの配置される支持体で導体に対してコンタクト面を露出させたりコンタクトを形成したりすることに問題が生じるほど絶縁材料層が厚くならないということである。   In the present invention, the insulating material layer follows the surface contour formed by the module and the support, so that two advantages are obtained simultaneously, especially when the module is used as a power semiconductor. The first is that a sufficient thickness of the insulating material layer is ensured even above the module edge on the opposite side of the support, preventing breakdown when high voltage or high field strength is applied. Secondly, in a power device that is usually very thick, the insulating material layer may become so problematic that it may cause problems in exposing the contact surface to the conductor or forming a contact later on the support on which the module is placed. It does n’t get thick.

支持体上方の直線状に延在する領域での絶縁材料層の厚さはモジュール上方の直線状に延在する領域での厚さに対して５０％未満、特に有利には２０％未満だけ変化する。有利にはこの厚さはほぼ等しく、偏差は５％未満、特に有利には１％未満である。このパーセンテージはモジュール上方の直線状に延在する領域での層厚さを１００として示してある。層厚さは直線状に延在する領域に対して調整される。なぜならこの層は支持体およびモジュールの内部エッジで厚くなり、支持体とは反対側のエッジで薄くなるからである。   The thickness of the insulating material layer in the linearly extending region above the support varies by less than 50%, particularly preferably by less than 20%, relative to the thickness in the linearly extending region above the module. To do. The thicknesses are preferably approximately equal and the deviation is less than 5%, particularly preferably less than 1%. This percentage is shown as layer thickness 100 in the linearly extending region above the module. The layer thickness is adjusted for a linearly extending region. This is because this layer is thicker at the inner edge of the support and the module and thinner at the edge opposite the support.

絶縁材料層は特にプラスティックから成る。別の実施形態では絶縁材料層は光感応性材料であるが、もちろんそうでなくてもよい。   The insulating material layer consists in particular of plastic. In another embodiment, the insulating material layer is a light sensitive material, but of course not.

絶縁材料層は、有利には、カーテンコート式ポッティング、浸漬（特に一方側浸漬）、スプレー（特に静電スプレー）、印刷（特にスクリーン印刷）、オーバーモールド、ディスペンス、スピンコート、シートラミネーションのうち１つまたは複数の手段により被着される。   The insulating material layer is advantageously one of curtain coat potting, dipping (especially one side dipping), spraying (especially electrostatic spraying), printing (especially screen printing), overmolding, dispensing, spin coating, sheet lamination. Deposited by one or more means.

状況によっては絶縁材料層はシートではないほうが有利である。これに対して、絶縁材料層としてシートが使用される場合には、有利にはラミネーションは真空圧着により形成される。このために真空深絞り、ハイドロリック真空圧着、真空ガス圧着またはその他のラミネーションプロセスが使用される。この場合の圧力はアイソスタティックに印加される。ラミネーションは例えば１００〜２５０℃の温度および１〜１０ｂａｒの圧力で行われる。ラミネーションの正確なプロセスパラメータすなわち圧力・温度・時間などは特に、モジュールおよび支持体のトポロジ、シートのプラスティック材料およびシートの厚さに依存する。   In some situations it may be advantageous for the insulating material layer not to be a sheet. On the other hand, when a sheet is used as the insulating material layer, the lamination is advantageously formed by vacuum pressing. For this purpose, deep vacuum drawing, hydraulic vacuum pressing, vacuum gas pressing or other lamination processes are used. The pressure in this case is applied isostatically. Lamination is carried out, for example, at a temperature of 100 to 250 ° C. and a pressure of 1 to 10 bar. The exact process parameters of lamination, i.e. pressure, temperature, time, etc., depend in particular on the topology of the module and support, the plastic material of the sheet and the thickness of the sheet.

シートは任意のサーモプラスト、デュロプラストおよびこれらの混合物から成る。本発明の方法では有利に、シートとして、ポリイミド（ＰＩ）ベース、ポリエチレン（ＰＥ）ベース、ポリフェノールベース、ポリエーテレテルケトン（ＰＥＥＫ）ベースおよび／またはエポキシドベースのプラスティック材料が用いられる。ここでシートには表面接着性を向上させるために接着剤がコーティングされる。同様に基板表面に接着剤、特にシラン化合物をコーティングしてもよい。   The sheet consists of any thermoplast, duroplast and mixtures thereof. The method of the invention advantageously uses polyimide (PI) based, polyethylene (PE) based, polyphenol based, polyetheretherketone (PEEK) based and / or epoxide based plastic materials as the sheet. Here, the sheet is coated with an adhesive to improve surface adhesion. Similarly, an adhesive, particularly a silane compound, may be coated on the substrate surface.

ラミネーションステップ後、特にテンパリングステップが行われる。熱処理および網状結合によりシート表面の接着性、熱特性、物理的および機械的特性が改善される。   After the lamination step, in particular, a tempering step is performed. Heat treatment and reticulation improve sheet surface adhesion, thermal properties, physical and mechanical properties.

導電材料層を被着し、平面状のコンタクトを形成するために、有利には、導電材料層の物理的または化学的な堆積プロセスが行われる。物理的プロセスとしてはスパッタリングおよび物理蒸着法ＰＶＤが挙げられる。化学的プロセスとしては化学蒸着法ＣＶＤおよび／または液相化学蒸着法ＬＰＣＶＤが挙げられる。また、まず最初にチタン／銅から成る薄い部分層を堆積し、その上方に銅から成る厚い部分層をめっきなどによりガルバニックに堆積するプロセスを行ってもよい。   In order to deposit the conductive material layer and form a planar contact, a physical or chemical deposition process of the conductive material layer is advantageously performed. Physical processes include sputtering and physical vapor deposition PVD. Chemical processes include chemical vapor deposition CVD and / or liquid phase chemical vapor deposition LPCVD. Alternatively, a thin partial layer made of titanium / copper may be deposited first, and a thick partial layer made of copper may be galvanically deposited thereon by plating or the like.

この場合に絶縁材料層は高さが１０００μｍまでの範囲で変化するように形成される。高さの差は特に支持体または支持体に近接して配置される半導体チップのトポロジに依存する。   In this case, the insulating material layer is formed so that its height changes in the range up to 1000 μm. The height difference depends in particular on the support or the topology of the semiconductor chip arranged close to the support.

絶縁材料層の厚さは１０〜５００μｍ、本発明の方法では有利には２５〜１５０μｍである。   The thickness of the insulating material layer is 10 to 500 [mu] m, preferably 25 to 150 [mu] m in the method according to the invention.

別の有利な実施形態では、被着のプロセスは絶縁材料層の厚さが所定の値に達するまで繰り返される。例えば絶縁材料から成る薄い部分層を複数個積層して１つの厚い絶縁材料層とする。薄い部分層は有利にはプラスティック材料から成る。また薄い部分層はそれぞれ異なる絶縁材料から成っていてもよい。こうして複数の部分層から１つの絶縁材料層が得られる。   In another advantageous embodiment, the deposition process is repeated until the thickness of the insulating material layer reaches a predetermined value. For example, a plurality of thin partial layers made of an insulating material are stacked to form one thick insulating material layer. The thin partial layer is preferably made of a plastic material. The thin partial layers may be made of different insulating materials. Thus, one insulating material layer is obtained from the plurality of partial layers.

モジュールの電気コンタクト面は絶縁材料層の被着時に空けたままとされるか、および／または後から露出される。特に有利には、絶縁材料層がシートとして被着される際に、完全な露出および／または部分的な露出のどちらを行ってもよい。この場合、あらかじめ１つまたは複数の相応の開口またはウィンドウの設けられたシートを使用することができる。このウィンドウは例えば低コストに実行可能なスタンピングまたは切削によって設けることができる。   The electrical contact surface of the module is left empty during the deposition of the insulating material layer and / or exposed later. Particularly advantageously, when the insulating material layer is applied as a sheet, it can be either fully exposed and / or partially exposed. In this case, a sheet provided with one or more corresponding openings or windows in advance can be used. This window can be provided, for example, by stamping or cutting that can be performed at low cost.

有利な実施形態では、モジュールの電気コンタクト面を露出させるために、絶縁材料層にレーザーアプリションによってウィンドウが開口される。これに使用されるレーザーの波長は０．１〜１１μｍであり、出力は１〜１００Ｗである。有利には波長９．２４μｍのＣＯ２レーザーが用いられる。ウィンドウを開口しても、絶縁材料層の下方に場合により設けられるアルミニウム、金または銅から成るチップコンタクトが損なわれることはない。 In an advantageous embodiment, a window is opened by laser application in the insulating material layer in order to expose the electrical contact surface of the module. The wavelength of the laser used for this is 0.1 to 11 μm, and the output is 1 to 100 W. A CO 2 laser with a wavelength of 9.24 μm is preferably used. Even if the window is opened, the chip contact made of aluminum, gold or copper which is optionally provided below the insulating material layer is not damaged.

別の実施形態では、絶縁材料層として光感応性材料が用いられ、モジュールの電気コンタクト面を露出させるためにフォトリソグラフィプロセスによりウィンドウが開口される。フォトリソグラフィプロセスでは絶縁材料から成る光感応性層が露光および現像され、絶縁材料の露光部分または非露光部分が除去される。   In another embodiment, a photosensitive material is used as the insulating material layer, and the window is opened by a photolithography process to expose the electrical contact surface of the module. In a photolithography process, a photosensitive layer made of an insulating material is exposed and developed, and exposed or unexposed portions of the insulating material are removed.

ウィンドウの開口後、場合によっては洗浄ステップが行われ、絶縁材料層の残留部分が除去される。洗浄ステップは例えばウェットケミカル洗浄プロセスである。また洗浄ステップは特に有利にはプラズマ洗浄プロセスである。   After opening the window, a cleaning step is optionally performed to remove the remaining portion of the insulating material layer. The cleaning step is, for example, a wet chemical cleaning process. The cleaning step is particularly preferably a plasma cleaning process.

別の実施形態では、種々の導電材料から成る複数の部分層が導電材料層の形成に用いられる。例えば種々の金属層が上下に堆積される。部分層の個数は特に有利には２〜５個である。複数の部分層から導電材料層を形成することにより、例えば拡散バリアとして機能する部分層を組み込むことができる。こうした部分層は例えばチタン‐タングステン合金ＴｉＷから形成される。有利には、多層構造体では、コンタクトすべき表面に直接に接着層または接着性の高い部分層が被着される。こうした部分層は例えばチタンから成る。   In another embodiment, multiple sub-layers of various conductive materials are used to form the conductive material layer. For example, various metal layers are deposited one above the other. The number of partial layers is particularly preferably 2-5. By forming a conductive material layer from a plurality of partial layers, for example, a partial layer that functions as a diffusion barrier can be incorporated. Such a partial layer is formed, for example, from a titanium-tungsten alloy TiW. Advantageously, in a multilayer structure, an adhesive layer or a highly adherent partial layer is applied directly to the surface to be contacted. Such a partial layer is made of, for example, titanium.

有利な実施形態では、平面状のコンタクトを形成した後、導電材料層内および／または導電材料層上に少なくとも１つの導体路が形成される。導体路は各層上に堆積することができる。特に導体路を形成するために層のパターニングが行われる。これは導体路が層内に形成されることを意味する。導体路は例えば半導体チップの電気コンタクトとして用いられる。   In an advantageous embodiment, after the planar contact is formed, at least one conductor track is formed in and / or on the conductive material layer. Conductor tracks can be deposited on each layer. In particular, the layers are patterned to form conductor tracks. This means that conductor tracks are formed in the layer. The conductor path is used as an electrical contact of a semiconductor chip, for example.

パターニングは通常フォトリソグラフィプロセスで行われる。このために導電材料層上にフォトレジストが堆積され、乾かされ、続いて露光および現像される。状況に応じてテンパリングステップを行い、堆積されたフォトレジストを続く処理プロセスに対して安定化することもできる。フォトレジストとしては従来のポジレジストまたはネガレジスト（コーティング材料）が用いられる。フォトレジストの堆積は例えばスプレープロセスまたは浸漬プロセスによって行われる。エレクトロデポジション法（静電堆積法または電気泳動堆積法）も同様に可能である。   Patterning is usually performed by a photolithography process. For this purpose, a photoresist is deposited on the conductive material layer, dried and subsequently exposed and developed. Depending on the circumstances, a tempering step can be performed to stabilize the deposited photoresist for subsequent processing processes. A conventional positive resist or negative resist (coating material) is used as the photoresist. Photoresist deposition is performed, for example, by a spray process or an immersion process. The electrodeposition method (electrostatic deposition method or electrophoretic deposition method) is also possible.

フォトレジストに代えて他のパターニング材料をカーテンコート式ポッティング、浸漬（特に一方側浸漬）、スプレー（特に静電スプレー）、印刷（特にスクリーン印刷）、オーバーモールド、ディスペンス、スピンコート、シートラミネーションのうち１つまたは複数の手段により被着してもよい。   Instead of photoresist, other patterning materials can be used for curtain coating potting, dipping (especially one side dipping), spraying (especially electrostatic spraying), printing (especially screen printing), overmolding, dispensing, spin coating, sheet lamination It may be deposited by one or more means.

パターニングのために光感応性材料を用い、これをフォトレジスト層の被着ステップと同様に積層し、露光および現像してもよい。   Photosensitive materials may be used for patterning, which may be laminated in the same manner as the photoresist layer deposition step, and exposed and developed.

導体路を形成するために例えば次のプロセスが行われる。まず第１のステップで、導電材料層がパターニングされ、形成された導体路上に金属層が被着される。この最後のメタライゼーションにより導体路が強化される。例えばパターニングにより形成された導体路上に厚さ１〜４００μｍの銅がガルバニックに堆積される。その後、フォトレジスト層、積層されたシートまたはその代わりに使用されたパターニング材料が剥離される。これは例えば有機溶剤、アルカリ現像液その他により行われる。続くディファレンシャルエッチングにより金属層が再び除去される。強化された導体路はそのまま残る。   For example, the following process is performed to form the conductor path. First, in a first step, the conductive material layer is patterned and a metal layer is deposited on the formed conductor track. This last metallization reinforces the conductor track. For example, copper having a thickness of 1 to 400 μm is galvanically deposited on a conductor path formed by patterning. Thereafter, the photoresist layer, the laminated sheet or the patterning material used instead is peeled off. This is performed, for example, with an organic solvent, an alkaline developer or the like. Subsequent differential etching removes the metal layer again. The strengthened conductor track remains intact.

有利な実施形態では、複数の層から成る装置を製造するために、ラミネーションステップ、コンタクト形成ステップ、導体路形成ステップが複数回行われる。   In an advantageous embodiment, the lamination step, the contact formation step and the conductor track formation step are performed a plurality of times in order to produce a device consisting of a plurality of layers.

本発明によれば、有利には、半導体チップ（特に電力半導体チップ）上に配置される電気コンタクト形成および端子パッドまたはコンタクト面のワイヤ接続のための新たな技術が得られる。さらに本発明によれば、迅速かつ損失の少ない平面状の低インダクタンスの接続部および絶縁部が得られる。   The present invention advantageously provides a new technique for forming electrical contacts arranged on a semiconductor chip (especially a power semiconductor chip) and for wire connection of terminal pads or contact surfaces. Furthermore, according to the present invention, a planar low-inductance connecting portion and insulating portion can be obtained quickly and with little loss.

絶縁材料層を被着することにより絶縁層が製造される。本発明のように絶縁材料層から絶縁層を製造すると次のような利点が奏される。すなわち
１）高温で適用可能である。絶縁材料層は材料を適切に選択すれば３００℃までの温度耐性を有する。
２）プロセスコストが小さくなる。
３）厚い絶縁層を使用するため、高い絶縁強度を得ることができる。
４）スループットが大きくなり、効率の良い処理が可能である。
５）絶縁材料層を真空中で処理することにより空気影響が阻止されるので、均一な絶縁特性が得られる。
６）チップコンタクト面積の全体が利用され、高電流を導出することができる。
７）平面状のコンタクトによりチップを均一に駆動することができる。
８）コンタクト面のコンタクトのインダクタンスが平面状のジオメトリによりワイヤボンディングの場合よりも小さくなる。
９）振動衝撃や機械的衝撃の負荷に対するコンタクトの信頼性が高まる。
１０）他の手段に比べて熱機械的応力が小さいため高い負荷変動耐性が得られる。
１１）複数の配線面へアクセス可能である。
１２）前述したようにプレーナ形素子の接続技術は小さな構造高さを要求するが、本発明によればコンパクトな構造が得られる。
１３）複数の配線面において大面積の遮蔽用金属層が実現される。これにより特に回路の電磁影響ＥＭＶ（障害放出、障害耐性）にきわめて有効に対処することができる。 An insulating layer is produced by depositing an insulating material layer. Manufacturing the insulating layer from the insulating material layer as in the present invention has the following advantages. 1) Applicable at high temperature. The insulating material layer has a temperature resistance of up to 300 ° C. if an appropriate material is selected.
2) Process cost is reduced.
3) Since a thick insulating layer is used, high insulation strength can be obtained.
4) The throughput is increased and efficient processing is possible.
5) Since the influence of air is prevented by treating the insulating material layer in a vacuum, uniform insulating characteristics can be obtained.
6) The entire chip contact area is utilized and a high current can be derived.
7) The chip can be uniformly driven by the planar contact.
8) The contact inductance of the contact surface is smaller than in the case of wire bonding due to the planar geometry.
9) The reliability of the contact with respect to vibration shock and mechanical shock is increased.
10) Since the thermomechanical stress is small compared to other means, high load fluctuation resistance can be obtained.
11) A plurality of wiring surfaces can be accessed.
12) As described above, the planar element connection technique requires a small structural height, but according to the present invention, a compact structure can be obtained.
13) A large-area shielding metal layer is realized on a plurality of wiring surfaces. This makes it possible to cope with the electromagnetic influence EMV (fault release, fault tolerance) of the circuit very effectively.

本発明の装置の有利な実施形態は本発明の方法の有利な実施形態に相応する。   Advantageous embodiments of the inventive device correspond to advantageous embodiments of the inventive method.

本発明の他の特徴および利点を以下に図示の実施例に則して説明する。ここで図１には電力半導体のコンタクト構造体の製造方法が示されている。図２には本発明の第１の自立コンタクト構造体がまだ支持体に被着されている状態で示されている。図３には図２の自立コンタクト構造体が支持体から剥離され、所定の位置ではんだ付けされた状態の断面図が示されている。図４には図２の自立コンタクト構造体が支持体から剥離され、所定位置ではんだ付けされた状態の平面図が示されている。図５には本発明の第２の自立コンタクト構造体がまだ支持体に被着されている状態で示されている。図６には図５の自立コンタクト構造体が支持体から剥離され、所定位置ではんだ付けされた状態の断面図が示されている。図７には図５の自立コンタクト構造体が支持体から剥離され、所定位置ではんだ付けされた状態の平面図が示されている。図８には図７の自立コンタクト構造体が支持体から剥離された後のモジュールが示されている。   Other features and advantages of the present invention are described below with reference to the illustrated embodiments. Here, FIG. 1 shows a method of manufacturing a contact structure of a power semiconductor. FIG. 2 shows the first self-supporting contact structure of the present invention still attached to the support. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the self-supporting contact structure of FIG. 2 peeled off from the support and soldered at a predetermined position. FIG. 4 shows a plan view of the self-standing contact structure of FIG. 2 peeled off from the support and soldered in place. FIG. 5 shows the second self-supporting contact structure of the present invention still attached to the support. FIG. 6 shows a cross-sectional view of the self-standing contact structure of FIG. 5 peeled off from the support and soldered in place. FIG. 7 is a plan view showing a state where the self-supporting contact structure of FIG. 5 is peeled off from the support and soldered at a predetermined position. FIG. 8 shows the module after the self-supporting contact structure of FIG. 7 has been peeled from the support.

図１にはテフロンから成る支持体１が示されており、この支持体上に半導体チップの形態のモジュール２が配置されている。   FIG. 1 shows a support 1 made of Teflon, on which a module 2 in the form of a semiconductor chip is arranged.

半導体チップ２の上面すなわち支持体から遠いほうの面にコンタクト面２１０を有するコンタクトが設けられる。   A contact having a contact surface 210 is provided on the upper surface of the semiconductor chip 2, that is, the surface far from the support.

例えば半導体チップ２がトランジスタである場合、コンタクト面はコレクタコンタクトまたはドレインコンタクトのコンタクト面またはエミッタコンタクトまたはソースコンタクトのコンタクト面である。   For example, when the semiconductor chip 2 is a transistor, the contact surface is a contact surface of a collector contact or a drain contact or a contact surface of an emitter contact or a source contact.

半導体チップ２の実装された支持体１の上面は、支持体１そのものの表面と半導体チップ２の露出面とにより定められる。半導体チップの露出面は半導体チップ２の上面および側面から成る。   The upper surface of the support 1 on which the semiconductor chip 2 is mounted is defined by the surface of the support 1 itself and the exposed surface of the semiconductor chip 2. The exposed surface of the semiconductor chip consists of the upper surface and side surfaces of the semiconductor chip 2.

半導体チップ２の実装された支持体１の上面全体にステップ３０１でプラスティック材料から成る絶縁材料層３が真空中で被着され、これにより絶縁材料層３は半導体チップ２の実装された支持体１の上面とコンタクト面とを密にカバーし、この表面に接着している。絶縁材料層３は支持体の表面の露出部分と半導体チップ２の露出面とによって定められる表面輪郭に追従する。半導体チップの露出面は半導体チップ２の上面および側面から成る。   In step 301, an insulating material layer 3 made of a plastic material is deposited in vacuum on the entire upper surface of the support 1 on which the semiconductor chip 2 is mounted, whereby the insulating material layer 3 is attached to the support 1 on which the semiconductor chip 2 is mounted. The upper surface and the contact surface are closely covered and bonded to this surface. The insulating material layer 3 follows the surface contour defined by the exposed portion of the surface of the support and the exposed surface of the semiconductor chip 2. The exposed surface of the semiconductor chip consists of the upper surface and side surfaces of the semiconductor chip 2.

ステップ３０１での絶縁材料層３の被着は、有利には、カーテンコート式ポッティング、浸漬（特に一方側浸漬）、スプレー（特に静電スプレー）、印刷（特にスクリーン印刷）、オーバーモールド、ディスペンス、スピンコート、シートラミネーションのうち１つまたは複数の手段により行われる。   The deposition of the insulating material layer 3 in step 301 is advantageously a curtain coat potting, dipping (especially one side dipping), spraying (especially electrostatic spraying), printing (especially screen printing), overmolding, dispensing, This is performed by one or more means of spin coating and sheet lamination.

絶縁材料層３はシートラミネーション、特にポリイミドベースまたはエポキシドベースのプラスティック材料のシートを積層することにより特に良好に被着される。接着性を改善するためにテンパリングステップを続けて行ってもよい。   The insulating material layer 3 is applied particularly well by sheet lamination, in particular by laminating sheets of polyimide-based or epoxide-based plastic material. A tempering step may be continued to improve adhesion.

この絶縁材料層３はアイソレータとして、かつ後に被着される導電材料層４の支持体として用いられる。   This insulating material layer 3 is used as an isolator and a support for a conductive material layer 4 to be deposited later.

典型的な絶縁材料層３の厚さは２５〜１５０μｍの範囲にある。ここでこうした層厚さは薄い部分層を積層した厚い層列によって実現することができる。これにより有利には数１０ｋＶ／ｍｍの範囲の絶縁強度が達成される。   A typical thickness of the insulating material layer 3 is in the range of 25 to 150 μm. Here, such a layer thickness can be realized by a thick layer sequence in which thin partial layers are laminated. This advantageously achieves an insulation strength in the range of several tens of kV / mm.

ステップ３０２でモジュールのコンタクト用のコンタクト面２１０が絶縁材料層３にウィンドウ３１を開口することにより露出される。さらに絶縁材料層３にそれぞれウィンドウ３１を開口することにより支持体１でも複数の領域が露出される。   In step 302, the contact surface 210 for the module contact is exposed by opening the window 31 in the insulating material layer 3. Further, by opening windows 31 in the insulating material layer 3, a plurality of regions are also exposed in the support 1.

モジュールのコンタクト用のコンタクト面２１０のために開口されるウィンドウの大きさはモジュール面積の６０％以上、特に有利にはモジュール面積の８０％以上である。   The size of the window opened for the contact surface 210 for the module contact is at least 60% of the module area, particularly preferably at least 80% of the module area.

絶縁材料層３でのウィンドウ３１の開口は有利にはレーザーアプリションにより行われる。   The opening of the window 31 in the insulating material layer 3 is preferably effected by laser application.

次にステップ３０３で、モジュールの露出コンタクト面２１０および支持体１の各露出領域の全面にわたって導電材料層４（有利には金属層）のコンタクトが設けられる。これは露出コンタクト面および支持体１の露出領域を通常のプロセスで金属化およびパターニングし、プレーナ形のコンタクトを形成することによって実現される。   Next, in step 303, a contact of the conductive material layer 4 (preferably a metal layer) is provided over the exposed contact surface 210 of the module and the entire exposed area of the support 1. This is accomplished by metallizing and patterning the exposed contact surface and the exposed region of the support 1 with conventional processes to form a planar contact.

例えば導電材料層４は各コンタクト面と支持体１の表面から遠いほうの絶縁材料層３の上面との全面にわたって被着され、その後フォトリソグラフィによりパターニングされる。各コンタクト面には平面状にコンタクトが形成され、コンタクト面２１０、支持体１の露出領域および絶縁材料層の上方に延在する導体路４が形成される。   For example, the conductive material layer 4 is deposited over the entire surface of each contact surface and the upper surface of the insulating material layer 3 far from the surface of the support 1, and then patterned by photolithography. A contact is formed in a planar shape on each contact surface, and a conductor path 4 extending above the contact surface 210, the exposed region of the support 1 and the insulating material layer is formed.

このために有利には次のプロセスステップ（セミアディティブ法）が行われる。
ｉ）ステップ３０３で約１００ｎｍ厚さのチタン接着層と約２００ｎｍ厚さの銅導電層４とをスパッタリングする。
ｉｉ）ステップ３０４で厚いレジスト層またはフォトシート５を用いてフォトリソグラフィを行う。
ｉｉｉ）ステップ３０５で強度の大きい（厚い）導電材料層６により露出領域をガルバニックに強化する。ここでの層厚さは５００μｍまで可能である。
ｉｖ）ステップ３０６で銅およびチタンをディファレンシャルエッチングなどにより除去し、支持体を剥離する。 For this purpose, the following process steps (semi-additive process) are preferably performed.
i) In step 303, a titanium adhesive layer having a thickness of about 100 nm and a copper conductive layer 4 having a thickness of about 200 nm are sputtered.
ii) In step 304, photolithography is performed using the thick resist layer or the photo sheet 5.
iii) In step 305, the exposed region is galvanically strengthened by the conductive material layer 6 having a high strength (thickness). The layer thickness here can be up to 500 μm.
iv) In step 306, copper and titanium are removed by differential etching or the like, and the support is peeled off.

また、支持体１の表面から遠いほうの絶縁材料層３の上面にマスクを被着してもよい。このマスクはコンタクト面と、コンタクト面２１０、支持体１の露出領域および絶縁材料層３の上方に延在する導体路４，６に対する領域とを開口するものである。次に導電材料層４がマスク、コンタクト面２１０，１１２およびマスクのない露出領域の全面にわたって被着される。その後マスクおよびマスク上方の導電材料層４が除去され、これにより平面状のコンタクト面２１０と支持体１の露出領域および絶縁材料層３の上方に延在する導体路４，６とがマスクの取り除かれた領域上に残る。   Further, a mask may be attached to the upper surface of the insulating material layer 3 far from the surface of the support 1. This mask opens the contact surface and the contact surface 210, the exposed region of the support 1 and the region for the conductor tracks 4 and 6 extending above the insulating material layer 3. Next, a conductive material layer 4 is deposited over the mask, contact surfaces 210 and 112 and the entire exposed area without the mask. Thereafter, the mask and the conductive material layer 4 above the mask are removed, whereby the planar contact surface 210 and the exposed areas of the support 1 and the conductor tracks 4 and 6 extending above the insulating material layer 3 are removed. Remain on the area.

いずれの場合にもモジュール２には電気コンタクト面２１０の配置される表面が形成される。ここでこの表面には絶縁材料層３の形態のアイソレータが表面に密着した状態で被着されており、この絶縁材料層３はコンタクト面にそれぞれウィンドウ３１を有する。ウィンドウでは絶縁材料層３からコンタクト面が露出され、そこに導電材料層４および場合により付加的な導電材料層６によって平面状のコンタクトが形成される。本発明の装置のこうした特別の構造は前述のプロセスから得られる。   In either case, the module 2 has a surface on which the electrical contact surface 210 is disposed. Here, an isolator in the form of an insulating material layer 3 is deposited on the surface in close contact with the surface, and the insulating material layer 3 has a window 31 on the contact surface. In the window, the contact surface is exposed from the insulating material layer 3 where a planar contact is formed by the conductive material layer 4 and possibly an additional conductive material layer 6. Such a special structure of the device according to the invention results from the process described above.

図２に示されている本発明の装置は図１に則して説明したのと同様の製造方法により形成される。モジュール２の自立コンタクト構造体３，４，６は次のプロセスステップにより形成される。
１）テフロンまたは類似のプラスティックでコーティングされた１つまたは複数の支持体１上にモジュール２を載置する。
２）プラスティックシートの形態の絶縁材料層３をモジュール２および支持体１の上方に真空中、所定の圧力および温度でラミネートする。
３）プラスティックシートの形態の絶縁材料層３を特にモジュール２の端子パッドとなるコンタクト面の箇所でレーザーアプリションにより部分的に除去する。
４）薄い接着性の金属層、例えばチタン接着層の形態の導電材料層４を特にスパッタリングまたは蒸着により被着する。
５）レジストを例えばスピンコート、スプレー、電気泳動コーティングにより被着し、続いてフォトリソグラフィまたは印刷プロセスによりパターニングする。
６）導電材料層４および強度の大きな銅導電層６により露出している金属構造体をガルバニックに強化する。付加的にこれに続けてニッケル‐金カバーを設けてもよい。
７）場合によりモジュール２をレーザーアプリションにより部分的に除去された第２のシートによってカバーするか、オーバーモールドプロセスでプラスティックカバー７を設けるか、またはグローブトップを設ける。
８）モジュール２および形成された金属／プラスティックのコンタクト構造体３，４，６を支持体１から剥離する。
９）場合により接着層４を金属構造体６から部分的にエッチング除去し、良好なはんだ付け能を実現する。
１０）場合によりさらに金属／プラスティックの自立コンタクト構造体３，４，６を成形する。 The apparatus of the present invention shown in FIG. 2 is formed by a manufacturing method similar to that described with reference to FIG. The self-supporting contact structures 3, 4, 6 of the module 2 are formed by the following process steps.
1) Place module 2 on one or more supports 1 coated with Teflon or similar plastic.
2) An insulating material layer 3 in the form of a plastic sheet is laminated above the module 2 and the support 1 in a vacuum at a predetermined pressure and temperature.
3) The insulating material layer 3 in the form of a plastic sheet is partially removed by laser application, particularly at the location of the contact surface that becomes the terminal pad of the module 2.
4) A thin adhesive metal layer, for example a conductive material layer 4 in the form of a titanium adhesive layer, is applied in particular by sputtering or vapor deposition.
5) A resist is applied, for example by spin coating, spraying, electrophoretic coating, followed by patterning by photolithography or printing process.
6) The metal structure exposed by the conductive material layer 4 and the copper conductive layer 6 having high strength is galvanically strengthened. In addition, this may be followed by a nickel-gold cover.
7) Optionally cover the module 2 with a second sheet partially removed by laser application, provide a plastic cover 7 in an overmolding process, or provide a glove top.
8) Peel the module 2 and the formed metal / plastic contact structures 3, 4, 6 from the support 1.
9) Optionally, the adhesive layer 4 is partially etched away from the metal structure 6 to achieve good solderability.
10) Optionally, metal / plastic free-standing contact structures 3, 4, 6 are formed.

したがってコンタクト構造体すなわち端子構造体は直接にモジュール２上に形成されることになる。これによりモジュールと従来技術から公知のリードフレームまたはスパイダなどの形態のコンタクトエレメントとのあいだをはんだ付けまたはワイヤボンディングなどで接続する技術を省略することができる。ここで直接の電気的接続のために形成された銅のシートの形態の導体路４，６は高電流に適する低インダクタンス性を有し、低コストで用意できる。さらにボンディングに比べてこの技術ではボンディングループを省略できるため構造高さをきわめて小さくすることができる。またこの技術は複数の素子を含むモジュールの端子構造体の製造にも適用可能である。   Therefore, the contact structure, that is, the terminal structure is directly formed on the module 2. As a result, it is possible to omit a technique for connecting the module and a contact element in the form of a lead frame or spider known from the prior art by soldering or wire bonding. Here, the conductor paths 4 and 6 in the form of a copper sheet formed for direct electrical connection have low inductance suitable for high current and can be prepared at low cost. Furthermore, compared with bonding, this technique can omit the bonding loop, and thus the structural height can be made extremely small. This technique can also be applied to manufacture of a terminal structure of a module including a plurality of elements.

図２からわかるように、モジュール２は自立コンタクト構造体３，４，６の製造に際して銅層の放熱手段８（ヒートシンク）上に配置される。モジュール２および放熱手段８はその左方および右方に配置された支持体１によって包囲されている。２つの支持体１の代わりに２つの部分支持体を使用することもできる。特にモジュール２の四方で円形にコンタクト可能なコンタクト構造体が形成される場合、各部分支持体は切欠内にモジュールを有し、その周囲を包囲する支持体プレートとして配置される。   As can be seen from FIG. 2, the module 2 is disposed on the heat dissipation means 8 (heat sink) of the copper layer when the self-supporting contact structures 3, 4, 6 are manufactured. The module 2 and the heat dissipating means 8 are surrounded by the support 1 disposed on the left and right sides thereof. Instead of the two supports 1, two partial supports can also be used. In particular, when a contact structure that can be contacted in a circle is formed on all four sides of the module 2, each partial support has a module in the notch and is arranged as a support plate surrounding the periphery thereof.

ステップ３０６では自立コンタクト構造体３，４，６およびプラスティックカバー７を備えたモジュール２が支持体１から剥離され、ステップ３０７ではモジュールが所定位置に組み込まれる。   In step 306, the module 2 including the self-supporting contact structures 3, 4, 6 and the plastic cover 7 is peeled off from the support 1, and in step 307, the module is assembled in a predetermined position.

ここで、図３の断面図および図４の平面図に示されているように、放熱手段８上のモジュール２は熱伝導性の接着剤８または類似のシートにより金属ケーシング９に接着される。熱伝導性の強度の大きな銅層６は接着層の形態の導電材料層４に空けられたコンタクト面の箇所で配線板（特にＰＣＢ配線板）１０の導体路１１に接続される。これははんだ付け接続部１２を介して行われる。図示の実施例ではモジュール２はパワートランジスタであり、配線板１０上にはこれに接続されるコレクタＣ、ゲートＧＡＴＥおよびエミッタＥ用の導体路１１が設けられている。   Here, as shown in the cross-sectional view of FIG. 3 and the plan view of FIG. 4, the module 2 on the heat dissipating means 8 is bonded to the metal casing 9 with a heat conductive adhesive 8 or a similar sheet. The copper layer 6 having high thermal conductivity and strength is connected to the conductor path 11 of the wiring board (especially PCB wiring board) 10 at the contact surface provided in the conductive material layer 4 in the form of an adhesive layer. This is done via the solder connection 12. In the illustrated embodiment, the module 2 is a power transistor. On the wiring board 10, a collector C, a gate GATE, and a conductor path 11 for the emitter E connected thereto are provided.

図５の実施例では図２の実施例とは異なり、モジュール２は支持体１上に配置されている。またこの支持体１は２つの点で特別な構造を有する。１点めは製造プロセス中モジュール２を確実に保持する保持部材１３であり、２点めは支持体１内の排出部材１４である。これらの部材によってモジュールは支持体１から引き出し可能であり、引き出しが行われると、自立コンタクト構造体３，４，６を備えたモジュール２、すなわち部分的に存在する絶縁材料層３および導電材料層の導体路４，６とグローブトップの形態のカバー７とが取り外される。   In the embodiment of FIG. 5, the module 2 is arranged on the support 1, unlike the embodiment of FIG. 2. The support 1 has a special structure in two respects. The first point is a holding member 13 that securely holds the module 2 during the manufacturing process, and the second point is a discharge member 14 in the support 1. With these members, the module can be pulled out from the support 1, and when pulled out, the module 2 with the self-supporting contact structures 3, 4 and 6, that is, the insulating material layer 3 and the conductive material layer partially present The conductor paths 4 and 6 and the cover 7 in the form of a globe top are removed.

ステップ３０６には排出部材を用いた剥離のほかエッチング（特にウェットエッチング）による除去も含まれる。これはチタン接着層によって形成された導電材料層４のうち、強度の大きな銅の導電材料層６が後にはんだ付けされる箇所を除去することにより行われる。   Step 306 includes removal by etching (particularly wet etching) in addition to peeling using the discharge member. This is performed by removing a portion of the conductive material layer 4 formed of the titanium adhesive layer where the high-strength copper conductive material layer 6 is later soldered.

図６には自立コンタクト構造体およびカバーを備えたモジュール２の処理途中の状態が示されている。自立コンタクト構造体３，４，６の導体路４，６はこのプロセス段階では銅シートの形態を有しており、特に低インダクタンスで高電流に適している。   FIG. 6 shows a state in the middle of processing of the module 2 having the self-supporting contact structure and the cover. The conductor paths 4 and 6 of the self-supporting contact structures 3, 4 and 6 have a copper sheet form in this process stage, and are particularly suitable for high currents with low inductance.

図７，図８に示されている実施例では、図５，図６の実施例とは異なり、チップの形態のモジュール２が支持体の保持部材で保持されるのではなく、支持体１の凹部に配置される。この凹部の深さはモジュールの高さにほぼ相応し、深さに直交する横方向の寸法はモジュールの横方向の寸法にほぼ相応する。これによりモジュール２に形成されたコンタクト構造体３，４，６はモジュール２の下面へ通じるのではなく、モジュール２の製造に用いられた上面のレベルで利用されることになる。これはコンタクト用の強度の大きな導電材料層６をコンタクト面の箇所で接着層または接着シートから露出させる必要がないので有利である。なぜなら製造の際にモジュール２の上側を支持体へ向けて配置することにより、直接にはんだ付け用の余白面が得られるからである。このために図８の実施例として、コンタクト面６１０すなわちはんだ付けリードを用意し、強度の大きな導電材料層の導体路４，６をＳＭＤ技術から公知の手法により正確に位置づけてはんだ付けすることができる。実装用のＰＣＢ配線板ではＴＡＢなどのストリップはんだ技術（Buegelloettechnik）を使用することもできる。   In the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, unlike the embodiment of FIGS. 5 and 6, the module 2 in the form of a chip is not held by the holding member of the support, but instead of the support 1. Arranged in the recess. The depth of the recess substantially corresponds to the height of the module, and the lateral dimension perpendicular to the depth corresponds approximately to the lateral dimension of the module. As a result, the contact structures 3, 4, 6 formed on the module 2 do not lead to the lower surface of the module 2 but are used at the level of the upper surface used for manufacturing the module 2. This is advantageous because it is not necessary to expose the conductive material layer 6 having a high strength for contact from the adhesive layer or adhesive sheet at the contact surface. This is because a blank surface for soldering can be obtained directly by disposing the upper side of the module 2 toward the support during the production. For this purpose, as an embodiment shown in FIG. 8, a contact surface 610, that is, a soldering lead, is prepared, and the conductor paths 4 and 6 of the conductive material layer having a high strength are accurately positioned and soldered by a method known from the SMD technology. it can. For the PCB wiring board for mounting, strip solder technology (Buegelloettechnik) such as TAB can also be used.

電力半導体のコンタクト構造体の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the contact structure body of an electric power semiconductor. 本発明の第１のコンタクト構造体がまだ支持体に被着されている状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which the 1st contact structure of this invention is still adhere | attached on the support body. 図２のコンタクト構造体が所定位置ではんだ付けされた状態の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a state in which the contact structure of FIG. 2 is soldered at a predetermined position. 図２のコンタクト構造体が支持体から剥離され、所定の位置ではんだ付けされた状態の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a state in which the contact structure of FIG. 2 is peeled from the support and soldered at a predetermined position. 本発明の第２のコンタクト構造体がまだ支持体に被着されている状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which the 2nd contact structure of this invention is still adhere | attached on the support body. 図５のコンタクト構造体が所定位置ではんだ付けされた状態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a state in which the contact structure of FIG. 5 is soldered at a predetermined position. 図５のコンタクト構造体が支持体から剥離され、所定位置ではんだ付けされた状態の平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a state where the contact structure of FIG. 5 is peeled from the support and soldered at a predetermined position. 図７のコンタクト構造体が支持体から剥離された後のモジュールを示す図である。It is a figure which shows the module after the contact structure of FIG. 7 peeled from the support body.

Claims (21)

電気コンタクト面（２１０）およびコンタクト構造体を備えたモジュールの製造方法において、
絶縁材料層（３）をモジュール（２）上および該モジュールに近接している支持体（１）上に被着し、
モジュールの電気コンタクト面（２１０）の少なくとも一部を絶縁材料層の被着時に空けたままとするかおよび／または絶縁材料層の被着後に露出させ、
導電材料層（４）を絶縁材料層（３）上およびモジュールの電気コンタクト面（２１０）上に被着し、
絶縁材料層（３）を支持体（１）から剥離する
ことを特徴とするモジュールの製造方法。 In a method of manufacturing a module comprising an electrical contact surface (210) and a contact structure,
Depositing an insulating material layer (3) on the module (2) and on the support (1) proximate to the module;
Leaving at least a portion of the electrical contact surface (210) of the module empty upon application of the insulating material layer and / or exposing after applying the insulating material layer;
Depositing a conductive material layer (4) on the insulating material layer (3) and on the electrical contact surface (210) of the module;
A method for producing a module, comprising peeling off the insulating material layer (3) from the support (1). 導電材料層（４）を付加的に絶縁材料層（３）によって覆われていない支持体（１）の領域にも被着し、導電材料層（４）を支持体（１）から剥離する、請求項１記載の方法。   The conductive material layer (4) is additionally applied to the region of the support (1) not covered by the insulating material layer (3), and the conductive material layer (4) is peeled off from the support (1); The method of claim 1. 電気コンタクト面（２１０）およびコンタクト構造体を備えたモジュールの製造方法、特に請求項１記載のモジュールの製造方法において、
絶縁材料層（３）をモジュール（２）上に被着し、
モジュールの電気コンタクト面（２１０）の少なくとも一部を絶縁材料層の被着時に空けたままとするかおよび／または絶縁材料層の被着後に露出させ、
導電材料層（４）を絶縁材料層（３）上、モジュールの電気コンタクト面（２１０）上およびモジュールに近接して配置された支持体（１）上に被着し、
導電材料層（４）を支持体（１）から剥離する
ことを特徴とするモジュールの製造方法。 A method of manufacturing a module comprising an electrical contact surface (210) and a contact structure, in particular a method of manufacturing a module according to claim 1,
An insulating material layer (3) is deposited on the module (2);
Leaving at least a portion of the electrical contact surface (210) of the module empty upon application of the insulating material layer and / or exposing after applying the insulating material layer;
Depositing a conductive material layer (4) on the insulating material layer (3), on the electrical contact surface (210) of the module and on the support (1) arranged close to the module;
A method for producing a module, comprising peeling off the conductive material layer (4) from the support (1). 絶縁材料層（３）および／または導電材料層（４）を少なくとも部分的に充填および／または被覆する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。   4. The method according to claim 1, wherein the insulating material layer and / or the conductive material layer is at least partially filled and / or coated. 少なくとも部分的に小さな表面接着性を有する支持体、例えばテフロンコーティングされているかおよび／またはテフロンから成る支持体（１）を用いる、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。   5. The method as claimed in claim 1, wherein a support having at least partly a small surface adhesion is used, for example a support (1) which is Teflon-coated and / or consists of Teflon. モジュール用の保持部材を備えた支持体（１）を用いる、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。   6. The method as claimed in claim 1, wherein the support is provided with a holding member for the module. 剥離のための排出部材を備えた支持体（１）を用いる、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。   The method according to claim 1, wherein a support (1) provided with a discharge member for peeling is used. 絶縁材料層（３）にモジュール表面積の６０％以上、有利には例えば表面積の８０％以上のウィンドウを開口することにより、モジュールの電気コンタクト面の少なくとも一部を絶縁材料層の被着時に空けたままとするかおよび／または絶縁材料層の被着後に露出させる、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。   By opening a window of 60% or more of the module surface area in the insulating material layer (3), preferably for example 80% or more of the surface area, at least a part of the electrical contact surface of the module is opened when the insulating material layer is applied. 8. A method according to any one of the preceding claims, wherein the method is left and / or exposed after the deposition of the insulating material layer. 絶縁材料層（３）にモジュール表面積の９９．９％未満、有利には例えば９５％未満のウィンドウを開口することにより、モジュールの電気コンタクト面の少なくとも一部を絶縁材料層の被着時に空けたままとするかおよび／または絶縁材料層の被着後に露出させる、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。   By opening a window of less than 99.9%, preferably for example less than 95% of the module surface area in the insulating material layer (3), at least a part of the electrical contact surface of the module is freed when the insulating material layer is applied 9. A method according to any one of the preceding claims, wherein the method is left and / or exposed after the deposition of the insulating material layer. カーテンコート式ポッティング、浸漬、例えば一方側浸漬、スプレー、例えば静電スプレー、印刷、例えばスクリーン印刷、オーバーモールド、ディスペンス、スピンコート、シートラミネーションのうち１つまたは複数の手段により絶縁材料層（３）を被着する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。   Insulating material layer (3) by one or more means of curtain coat potting, dipping, eg one side dipping, spraying eg electrostatic spraying, printing eg screen printing, overmolding, dispensing, spin coating, sheet lamination 10. The method according to any one of claims 1 to 9, wherein: 絶縁材料層（３）としてポリイミドベース、ポリエチレンベース、ポリフェノールベース、ポリエーテレテルケトンベースおよび／またはエポキシドベースのプラスティック材料のシートを用いる、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。   11. The method according to claim 1, wherein a sheet of plastic material based on polyimide, polyethylene, polyphenol, polyether tereketone and / or epoxide is used as the insulating material layer (3). 絶縁材料層（３）をシートのラミネーションステップにより被着し、その後該シートにテンパリングステップを行う、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。   12. A method according to any one of the preceding claims, wherein the insulating material layer (3) is applied by a lamination step of the sheet, followed by a tempering step on the sheet. 絶縁材料層（３）の厚さは２５〜１５０μｍである、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。   13. The method according to claim 1, wherein the insulating material layer has a thickness of 25 to 150 μm. モジュール（２）を電力回路素子、例えば電力半導体とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。   14. The method according to claim 1, wherein the module (2) is a power circuit element, for example a power semiconductor. モジュール（２）の厚さは少なくとも７０μｍ、例えば少なくとも１００μｍである、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。   15. A method according to any one of claims 1 to 14, wherein the thickness of the module (2) is at least 70 [mu] m, for example at least 100 [mu] m. モジュール（２）により形成される表面輪郭にしたがうように絶縁材料層（３）をモジュールに被着する、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。   16. A method according to any one of the preceding claims, wherein an insulating material layer (3) is applied to the module in accordance with the surface contour formed by the module (2). モジュールの電気コンタクト面（２１０）の少なくとも一部をレーザーアプリションにより露出させる、請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法。   The method according to any one of the preceding claims, wherein at least part of the electrical contact surface (210) of the module is exposed by laser application. 絶縁材料層（３）として光感応性材料を用い、モジュールの電気コンタクト面（２１０）の少なくとも一部をフォトリソグラフィプロセスにより露出させる、請求項１から１７までのいずれか１項記載の方法。   18. A method according to any one of the preceding claims, wherein a photosensitive material is used as the insulating material layer (3) and at least a part of the electrical contact surface (210) of the module is exposed by a photolithography process. 導電材料層（４）を種々の導電材料から成る複数の部分層として被着し、例えば上方の部分層をガルバニック成長プロセスにより被着する、請求項１から１８までのいずれか１項記載の方法。   19. The method as claimed in claim 1, wherein the conductive material layer (4) is applied as a plurality of partial layers of different conductive materials, for example the upper partial layer is applied by a galvanic growth process. . 複数の層から成る装置を製造するために、絶縁材料層を被着するステップと、コンタクト面を露出させるステップと、導電材料層を被着するステップとを複数回行う、請求項１から１９までのいずれか１項記載の方法。   20. The method of depositing an insulating material layer, exposing a contact surface, and depositing a conductive material layer a plurality of times to produce a multi-layer device. The method of any one of these. 請求項１から２０までのいずれか１項記載のモジュールの製造方法により製造されることを特徴とする装置。   21. An apparatus manufactured by the method for manufacturing a module according to claim 1.
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